Klímaváltozás és klímarendszerek: biológiai vonatkozások

A klímaváltozás − a Föld éghajlatának tartós és jelentős mértékű megváltozása − ma már nem csak tudományos jelentésekből ismert, hanem egyre inkább mindennapi életünk részévé válik. A viharok, özönvízszerű esőzések és a hőségriadók kapcsán saját bőrünkön tapasztaljuk a hőmérséklet, csapadékmennyiség vagy a szélerősség változását. A klímaváltozás többé nem elmélet csupán, a felkészülésben a mindennapok szintjére kell lépni, hogy meg tudjunk felelni az új kihívásoknak.

Fontos, hogy a különböző szakterületek készen álljanak a klímaváltozással felmerülő problémák kezelésére. Az építészek, épületgépészek e téren is fontos szerepet töltenek be (1, 2). A tervezés során (az épületanyagok kiválasztásánál, szigetelésénél, a belső tér hőmérsékletét és levegőminőségét szabályozó berendezések kiválasztásánál, üzemeltetésénél) figyelembe kell venni a klímaváltozás következményeit. Ezek közül a hőmérséklet és nedvesség biológiai hatásait emelnénk ki az alábbi cikkünkben.


A hőterhelés
A hőséggel kapcsolatos megbetegedések és halálozások növekedésével Európában nagyobb valószínűséggel számolhatunk, mint más földrészeken (3). Ökológiai szempontból Magyarország a legmagasabb sérülékenységi területbe tartozik (Európában a Kárpát-medence a legveszélyeztetettebb). Hazánkat erősen sújtja a felmelegedés, éghajlatunk egyre szárazabbá válik. A magyarországi átlaghőmérséklet növekedése majdnem másfélszer gyorsabb a globális klímaváltozás mértékénél. A hőhullámok egyre gyakoribb bekövetkeztét hazánkban nagy valószínűséggel jelzik előre mind a nemzetközi, mind a hazai klímamodellek: a 2007. évihez hasonló, sőt, azt meghaladó hőhullámokra is számíthatunk (5). (Hőhullámnak nevezzük a kimagasló hőmérsékleti értékek hosszabb ideig való fennállását.) Számos tanulmány készült már a magas hőmérséklettel kapcsolatos kórképek (hirtelen halál) kialakulásának tényezőiről. Ezek közül a legfontosabbakat emelnénk ki a következőkben: a nem megfelelő táplálék- és folyadékbevitel, emésztési problémák, különféle gyógyszerek szedése (ezek közül a vízhajtó készítmények a legveszélyesebbek), az alkohol fogyasztása (ami fokozza a víz kiürülését a szervezetből, ezáltal kitéve a szervezetet a kiszáradás kockázatának), magas vérnyomás, láz (a fokozott verejtékezés miatt), fennálló fertőző megbetegedések, égési sérülések különböző stádiumai, alacsony edzettségi szint, elhízás, kimerültség, alvászavar, hosszantartó erős fizikai igénybevétel. Talán a legfontosabb tényező maga az életkor, mely alapján ún. veszélyeztetett korcsoportok (csecsemők, kisgyermekek és az idősek) határozhatók meg (6). Az idős szervezet nehezebben tudja leadni a hőt (verejtékmirigyek megfogyatkozása, ill., keringési betegségek miatt) és ún. hőpangás alakul ki náluk.
Különböző tanulmányok vizsgálták a hőmérsékletingadozás és a napi halálozás közötti összefüggéseket. A kutatók azt tapasztalták, hogy Budapesten a napi összhalálozás nyáron a legmagasabb, ekkor a hőmérséklet emelkedésével nő a halálozások száma. Ezt meggyőzően bizonyította egy 31 éves adatsort feldolgozó tanulmány is. Az emberi szervezet számára az ideális átlaghőmérséklet 18 oC (ekkor a legalacsonyabb a napi halálozás). A hőmérséklet emelkedésével ugrásszerűen növekszik a halandóság, és 26 oC felett kiugróan magas értékre növekedik, mivel a szervezet ekkor már nem képes alkalmazkodni a hirtelen vagy tartósan magas hőmérséklethez. A hirtelen napi 5 oC-os napi átlaghőmérséklet-emelkedés közel 10%-kal növeli meg a keringési rendszer összeomlásából bekövetkező hirtelen halál kockázatát. A szív- és érrendszer betegségei miatt bekövetkező halálozás kockázata több mint 6%-kal nő a nyári hónapokban (4, 6). Az ilyen esetekben hangsúlyozni kell a veszélyeztetett korosztályok védelmét.
Orvosi szakvélemények szerint harmadfokú hőségriasztások idején nagyon fontos a saját egészségünk (életünk) érdekében minél korábban temperált környezetbe kerülni. Azok számára, akik nem engedhetik meg maguknak, hogy otthonukba saját légkondicionáló készüléket szereltessenek be, lehetőséget kellene teremteni arra, hogy ideiglenesen nagyobb klimatizált létesítményekbe kerülhessenek.
Hőhullám esetén súlyosbító tényező lehet a magas éjszakai hőmérsékletek állandósulása. Tovább rontja a helyzetet a magas páratartalom, amely még jobban fokozza a szervezet igénybevételét azáltal, hogy nehezebbé válik a hőleadás. A páradús, nedves lakókörnyezet nem csupán kellemetlenség: a téli időszakban a relatív páratartalom növekedése 0,7%-kal megnöveli a légzőszervi halálozás kockázatát (6).


Az árvizek
A klímaváltozással kapcsolatban ismert tény az is, hogy hazánkat és számos más országot egyre jobban sújtanak a hirtelen lezúduló, nagy mennyiségű esőzések, melyek előreláthatóan nagyobb károkat fognak okozni a jövőben mind az épületek megrongálódása, mind a termőtalaj eróziója révén. Az árvizek fokozódó fenyegetése miatt az Új Vásárhelyi-terv megvalósítása is felmerült napjainkban. Az árvizek gyakoriságának növekedésével jelentős, nálunk még nem annyira ismert problémákkal találkozhatunk, és előfordulhat, hogy tömegesen épületek válnak lakhatatlanná. Ilyenkor az épületnedvesség gyakori kísérőivel, a penészgombákkal is számolnunk kell. Az árvíz okozta penész nálunk még viszonylag ritkán fordul elő, de ezt a csapást az Egyesült Államokban már jól ismerik: itt az árvizek és hurrikánok után a házak falai alig látszanak ki a penészgyep alól. Az árvizek miatt igen nagy mennyiségű víz jut közvetlenül a falakba, sokkal több, mint pl. kondenzációval, így a fertőzés mértéke is jóval nagyobb, ráadásul a magas nedvességet igénylő, veszélyesebb penészgomba-fajok (pl. Stachybotrys spp.) is ekkor jelennek meg. Ezeknek a gombafajoknak a spórái nálunk is gyakoriak a légkörben, a penésztelep kialakulása tehát nem egyében múlik, mint hogy a szaporodásukhoz megfelelő körülmény – ez esetben árvíz, hurrikán, vagy özönvízszerű esőzés – adódjon. Sokat tehetünk ez ellen az épületek megfelelő kialakításával, az építőanyagok helyes kiválasztásával, a szellőzöttség biztosításával és a szigeteléssel.


A nagymértékű penészfertőzöttség, amivel hazánkban napjainkban még nem nagyon foglalkoznak, sokszor felkészületlenül éri a lakosságot. Az Egyesült Államokban az ilyen esetekre tájékoztató anyagokat adnak ki a házukba visszatérő károsultak részére, melyben leírják a hurrikánokat, árvizeket követő penészmentesítés szükséges lépéseit. Emellett a penészgomba-fertőzés felszámolására szakosodott cégek is megjelentek. E munkálatok sokszor fokozott munkaegészségügyi kockázatot jelentenek, ezért fontos betartani a javasolt óvintézkedéseket (7).


Másik problémakör az árvizek után kialakuló nyers öntéstalajokon, ill. a talajeróziót követően tömegesen megjelenő parlagfű. Hasonló jelenséget tapasztalhatunk építkezések során a talajmunkálatokat követően, mikor szintén gyakori, hogy a parlagfű nagy mennyiségben kel. Az építési és árvízterületek parlagfű-fertőzöttségének ugyanaz a magyarázata: a parlagfű − növénytani szakkifejezéssel élve − ún. úttörő (pionír) faj, mert az elsők között hódítja meg a növényzet nélküli, lepusztult, kopár területeket, földhányásokat, homokbányákat, ártereket. E gyomnövény ugyanis a jól beállt növénytársulásokban, gyepekben nem képes elterjedni. Annak érdekében, hogy elkerüljük a parlagfű-fertőzöttséget, zárt talajtakaró növényzet telepítésére, füvesítésre vagy rendszeres gyommentesítésre van szükség, melyet fenn kell tartani a beruházást követő 3-4 év során. Amennyiben a parlagfű-mentesítés elmarad, számítani kell az alkalmazottak és a környékbeli lakosság előbb-utóbb kialakuló allergiás megbetegedésére.


Pollenszezonok
A klímaváltozás jelentős mértékben befolyásolhatja a légkör allergénkoncentrációját is. Tanulmányok igazolják a klímaváltozás és az allergiás megbetegedések kapcsolatát, melynek számos oka van.
Az éghajlat kisebb változása is elég ahhoz, hogy új allergén növények jelenjenek meg. Komoly kockázati tényező lehet az elkövetkező évtizedekben, hogy a mediterrán éghajlaton őshonos és ott jelentős allergénnek számító növények hazánkban is elterjednek, és az arra érzékenyeknél allergiás tüneteket okoznak.
A globális felmelegedés miatt, a megnövekedett hőmérséklet következtében korábban kezdődhet a pollenszezon (az egyes növényfajok esetében a virágzás, a pollenszórás kezdete nagyon változó lehet, az elhúzódó tél akár egy-két hónapos eltolódást is okozhat, pl. a nyír legkorábbi és legkésőbbi virágzása között egyhónapos eltérés mutatható ki, azonban a kőris esetében ez a különbség közel két hónap volt). Az előre jelzett hőmérsékletemelkedés egyre komolyabb hatással lesz az allergiásokra, megnehezítve a mindennapjaikat, mivel a kora tavaszi, szélbeporzású allergén fafajok pollenszórása egyre korábbra tolódik ki. A különösen meleg 2007. évben a mogyoró és az éger az átlagos időponthoz képest több mint egy hónappal korábban, azaz már január közepén elkezdte virágzását (8). A virágzás kezdetének ideje kevésbé ingadozik a fűfélék, valamint a nyári allergén gyomnövények (pl. parlagfű) esetén.
Bizonyos növények esetében a megtermelt pollenszemek mennyiségének növekedése is tapasztalható már. Erős összefüggés figyelhető meg a napi maximális hőmérséklet és az allergén gyomnövények légköri pollenszáma között is az elmúlt 11 év adatainak elemzése alapján Magyarországon. Számos laboratóriumi kísérlet bizonyítja, hogy a szén-dioxid-koncentráció és a hőmérséklet emelkedésével a parlagfű pollentermelése és virágzásának időtartalma megnő. A fenti tényezők az allergiás időszak meghosszabbodását, a pollenterhelés növekedését, valamint az allergiás szénanáthában szenvedők kora tavaszi gyulladásos tüneteinek fokozódását jelenthetik. A pollenszezon kezdetének és hosszának változását Európában és Észak-Amerikában is összefüggésbe hozták a pollenallergiás megbetegedések számának növekedésével.
Az allergének együtt támadhatnak a vírusokkal is. Ez komoly problémát jelenthet, melyre akkor számíthatunk, ha az átlagosnál melegebb idő következtében átfedi egymást a pollenszórás időszaka és a náthát okozó vírusok fertőzési ideje. A vírusos légúti megbetegedések során a nyálkahártya-felületek begyulladnak, ez kitűnő (a szokásosnál könnyebb) bejutási lehetőséget biztosít az allergén pollent szóró növények számára, ez pedig jelentősen növelheti az allergiára való hajlamot.
A kültéri levegőben megnövekvő allergénkoncentráció minden bizonnyal a tisztított, allergénmentes beltéri levegő iránti kereslet fokozódásához fog vezetni. Akárcsak a hőhullámok esetében, a veszélyeztetett csoport – az allergiás és asztmás betegségekben szenvedők – számára az ilyen épületek jelentenek enyhülést, menedéket.


A klímaváltozás következménye: még több klimatizálás!
A fenti fejezetekben részletezett egészségügyi-biológiai okok révén a klíma változásával egyre fontosabb szerephez jut az építészet, főként az épületek szigetelése és klimatizálása területén. Ezt a feltételezést egy angliai tanulmány is megerősíti, melyben a klímarendszerek iránti vásárlói igény alakulását modellezték a jövő évtizedekre nézve (9). Az előrejelzés szerint a hőségnek leginkább kitett, könnyűszerkezetes épületekben lép fel legkorábban a légkondicionálás iránti igény – holott éppen ez az épülettípus az, mely épületanyagai révén az árvizek utáni penész megjelenésére is hajlamos. A beázások (és persze az energiatakarékosság) miatt műanyag szigetelőanyagokba „csomagolt”, nyílászárókkal légmentesen lezárt épületekben rohamosan terjedhetnek a penészgombák és az atkák (10). Az ilyen épületekben ez már kisebb nedvesedés, kondenzáció hatására (vagyis özönvízszerű beázás nélkül is!) is bekövetkezhet.
A légkondicionálás terjedésével nő az energiaigény, valamint magából a klimatizálásból eredő környezetszennyezés is. Ezzel egy időben a passzív szellőztetési szokások háttérbe szorulnak, mert a takarékosság, a tovább romló kültéri levegőminőség, a vagyonvédelem és fokozódó zaj miatt egyre ritkábban nyitunk majd ajtót-ablakot. Eme öngerjesztő folyamat ellen sokat tehetnek majd azok az építészek és mérnökök, akik a klímaváltozás hatásaira felkészülnek, és a környezetünk jövőjét is szem előtt tartva átgondoltan alkalmazzák az épületek tervezése során a környezetkímélő (passzív szellőztetési, árnyékolástechnikai) megoldásokat.


Irodalom:


1. Hacker JN. and Holmes MJ. (2007) Thermal comfort: climate change and the
environmental design of buildings in the UK. Built Environment 33(1): 97-114.


2. CIBSE (2005) CIBSE TM36 Climate Change and the Indoor Environment: Impacts
and Adaptation. London: Chartered Institution of Building Services Engineers.


3. Bartholy J., Pongrácz R., Gelybó Gy., Szabó P. (2007): A hőmérsékleti extrémumok várható alakulása a Kárpát-medence térségében a XXI. század végén, Klíma 21 füzetek 51:3-17


4. Páldy A., Erdei E., Bobvos J. és mtsai. (2003): A klímaváltozás egészségi hatásai, AGRO 21 Füzetek. 32: 62-77.


5. Révész A., Szenteleki K. (2007): A hőhullámok és a hőmérséklet sztochasztikus viselkedésének vizsgálata, Klíma 21 füzetek 51:18-33.


6. Trájer AJ., Páldy A. (2008): Az általános felmelegedés kliniko-farmakológiai vonatkozásai, Egészségtudomány 52(2): 37-46.


7. U.S. Environmental Protection Agency (2001): Mold Remediation in Schools and Commercial Buildings. 402-K-01-001


8. Apatini D., Replyuk E., Novák E., Páldy A. (2008): Az ÁNTSZ Aerobiológiai Hálózatának tájékoztatója 2007, Budapest: Országos Környezetegészségügyi Intézet


9. Hacker JN. (2008): Modelling passive and active cooling strategies for housing under present and projected future climate – a case study of London. Air Conditioning and the Low Carbon Cooling Challenge, Cumberland Lodge, Windsor, UK, 27-29 July 2008. London: Network for Comfort and Energy Use in Buildings


10. Magyar D. (2008): Bioaeroszolok a beltéri levegőben. A háziporatkák. Hűtő- Klíma- és Légtechnikai szaklap 4(9):24-26.

Dr. Magyar Donát

Szóljon hozzá

A hozzászóláshoz be kell jelentkezni.